一種用於半導體製造的潔淨室系統的製作方法

2023-05-25 04:36:53

1.本發明屬於空氣淨化領域，涉及一種用於半導體製造的潔淨室系統及其電場除塵方法，以及一種半導體製造系統和半導體製造方法。


背景技術：

2.隨著科技的進步，半導體器件的尺寸越來越小，對半導體製造車間環境的要求也越來越高。潔淨室是半導體製造過程中常用的製造車間環境，目的是為了避免顆粒、溼度、溫度等對半導體材料造成汙染，進而影響半導體的成品率及可靠性。根據生產工藝對生產環境的潔淨度要求，各潔淨室內具有不同的空氣潔淨度等級，通常通過潔淨室內某個顆粒粒徑的最大濃度限值來劃分。相應的，不同空氣潔淨度等級對進入潔淨室的氣流潔淨度要求也不一樣。
3.一般來說，現有半導體製造廠房為三層建築，潔淨室被安排在廠房的中間層即第2 層，廠房第3層安裝有淨化系統，包括第3層地板與第2層頂層之間安裝的過濾棉，空氣從第3層進入，進入第3層的空氣經過淨化系統進行淨化，淨化後的氣體輸入到第2層的潔淨室，潔淨室產生的氣體排入廠房第1層，第1層始終保持負壓，確保第2層潔淨室向第1層始終保持出風，灰塵吸不進。
4.現有半導體製造廠房佔用空間大，建設成本高；廠房第2層與第3層之間鋪有約1 米後的過濾棉，需要定期更換，這都導致使用成本增加。
5.目前還採用電場裝置對含塵氣體所包含的顆粒進行除塵淨化，其基本原理為，利用高壓放電產生等離子，使顆粒帶電，然後將帶電的顆粒吸附至集塵電極上，實現電場除塵。雖然現有的電場裝置能夠克服現有半導體製造廠房中佔用空間大、建設成本高、耗電量大的缺點，但是，目前半導體製造對除塵要求越來越高，現有電場裝置無法滿足相應要求。例如現有半導體製造尺寸普遍在100nm以下，50nm的灰塵顆粒只允許2個/m3，現有電場裝置還不能有效地除掉這個級別的顆粒。


技術實現要素：

6.鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種用於半導體製造的潔淨室系統及其電場除塵方法，用於解決現有半導體製造領域空氣淨化技術耗電量大、體積大、成本高、無法脫除空氣中納米級顆粒物中的至少一個技術問題。
7.本發明還提供一種半導體製造系統和半導體製造方法。
8.本發明的一些實施例可在氣體流速6m/s的工況下，實現粒徑23nm顆粒物脫除效率達到99.99％以上，脫除效率高，可以滿足半導體製造環境的高要求。另外，由於本發明可以在高流速下實現顆粒物有效脫除，所需的電場裝置體積小，成本低，且可降低運行電費。
9.為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供以下示例：
10.1.本發明提供的示例1：一種用於半導體製造的潔淨室系統，包括潔淨室、電場除塵系統；所述潔淨室包括氣體入口；所述電場除塵系統包括除塵系統入口、除塵系統出口、
電場裝置；所述潔淨室的氣體入口與所述電場除塵系統的除塵系統出口連通。
11.2.本發明提供的示例2：包括上述示例1，其中，所述電場裝置包括電場陰極和電場陽極，所述電場陰極和所述電場陽極用於產生電離電場。
12.3.本發明提供的示例3：包括上述示例2，其中，所述電場裝置還包括電場裝置入口、電場裝置出口；所述電場陽極包括第一陽極部和第二陽極部，所述第一陽極部靠近所述電場裝置入口，第二陽極部靠近所述電場裝置出口，所述第一陽極部和所述第二陽極部之間設置有至少一個陰極支撐板。
13.4.本發明提供的示例4：包括上述示例3，其中，所述電場裝置還包括絕緣機構，用於實現所述陰極支撐板和所述電場陽極之間的絕緣。
14.5.本發明提供的示例5：包括上述示例4，其中，所述電場陽極和所述電場陰極之間形成電場流道，所述絕緣機構設置在所述電場流道外。
15.6.本發明提供的示例6：包括上述示例4或5，其中，所述絕緣機構包括絕緣部和隔熱部；所述絕緣部的材料採用陶瓷材料或玻璃材料。
16.7.本發明提供的示例7：包括上述示例6，其中，所述絕緣部為傘狀串陶瓷柱、傘狀串玻璃柱、柱狀串陶瓷柱或柱狀玻璃柱，傘內外或柱內外掛釉。
17.8.本發明提供的示例8：包括上述示例7，其中，傘狀串陶瓷柱或傘狀串玻璃柱的外緣與所述電場陽極的距離是電場距離的1.4倍以上，傘狀串陶瓷柱或傘狀串玻璃柱的傘突邊間距總和是傘狀串陶瓷柱或傘狀串玻璃柱的絕緣間距1.4倍以上，傘狀串陶瓷柱或傘狀串玻璃柱的傘邊內深總長是傘狀串陶瓷柱或傘狀串玻璃柱的絕緣距離1.4倍以上。
18.9.本發明提供的示例9：包括上述示例3至8中的任一項，其中，所述第一陽極部的長度是所述電場陽極長度的1/10至1/4、1/4至1/3、1/3至1/2、1/2至2/3、2/3至3/4，或 3/4至9/10。
19.10.本發明提供的示例10：包括上述示例3至9中的任一項，其中，所述第一陽極部的長度是足夠的長，以清除部分灰塵，減少積累在所述絕緣機構和所述陰極支撐板上的灰塵，減少灰塵造成的電擊穿。
20.11.本發明提供的示例11：包括上述示例3至10中的任一項，其中，所述第二陽極部包括積塵段和預留積塵段。
21.12.本發明提供的示例12：包括上述示例2至11中的任一項，其中，所述電場陰極包括至少一根電極棒。
22.13.本發明提供的示例13：包括上述示例12，其中，所述電極棒的直徑不大於3mm。
23.14.本發明提供的示例14：包括上述示例12或13，其中，所述電極棒的形狀呈針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀。
24.15.本發明提供的示例15：包括上述示例2至14中的任一項，其中，所述電場陽極由中空的管束組成。
25.16.本發明提供的示例16：包括上述示例15，其中，所述電場陽極管束的中空的截面採用圓形或多邊形。
26.17.本發明提供的示例17：包括上述示例16，其中，所述多邊形為六邊形。
27.18.本發明提供的示例18：包括上述示例14至17中的任一項，其中，所述電場陽極的管束呈蜂窩狀。
28.19.本發明提供的示例19：包括上述示例2至18中的任一項，其中，所述電場陰極穿射於所述電場陽極內。
29.20.本發明提供的示例20：包括上述示例2至19中的任一項，其中，所述電場裝置還包括輔助電場單元，用於產生與所述電離電場不平行的輔助電場。
30.21.本發明提供的示例21：包括上述示例2至19中的任一項，其中，所述電場裝置還包括輔助電場單元，所述電離電場包括流道，所述輔助電場單元用於產生與所述流道不垂直的輔助電場。
31.22.本發明提供的示例22：包括上述示例20或21，其中，所述輔助電場單元包括第一電極，所述輔助電場單元的第一電極設置在或靠近所述電離電場的進口。
32.23.本發明提供的示例23：包括上述示例22，其中，所述第一電極為陰極。
33.24.本發明提供的示例24：包括上述示例22或23，其中，所述輔助電場單元的第一電極是所述電場陰極的延伸。
34.25.本發明提供的示例25：包括上述示例24，其中，所述輔助電場單元的第一電極與所述電場陽極具有夾角α，且0
°
＜α≤125
°
、或45
°
≤α≤125
°
、或60
°
≤α≤100
°
、或α＝90
°
。
35.26.本發明提供的示例26：包括上述示例20至25中的任一項，其中，所述輔助電場單元包括第二電極，所述輔助電場單元的第二電極設置在或靠近所述電離電場的出口。
36.27.本發明提供的示例27：包括上述示例26，其中，所述第二電極為陽極。
37.28.本發明提供的示例28：包括上述示例26或27，其中，所述輔助電場單元的第二電極是所述電場陽極的延伸。
38.29.本發明提供的示例29：包括上述示例28，其中，所述輔助電場單元的第二電極與所述電場陰極具有夾角α，且0
°
＜α≤125
°
、或45
°
≤α≤125
°
、或60
°
≤α≤100
°
、或α＝90
°
。
39.30.本發明提供的示例30：包括上述示例20至23、26和27中的任一項，其中，所述輔助電場的電極與所述電離電場的電極獨立設置。
40.31.本發明提供的示例31：包括上述示例2至30中的任一項，其中，所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為1.667：1-1680：1。
41.32.本發明提供的示例32：包括上述示例2至30中的任一項，其中，所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為6.67：1-56.67：1。
42.33.本發明提供的示例33：包括上述示例2至32中的任一項，其中，所述電場陰極直徑為 1-3毫米，所述電場陽極與所述電場陰極的極間距為2.5-139.9毫米；所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為1.667：1-1680：1。
43.34.本發明提供的示例34：包括上述示例2至32中的任一項，其中，所述電場陽極和所述電場陰極的極間距小於150mm。
44.35.本發明提供的示例35：包括上述示例2至32中的任一項，其中，所述電場陽極與所述電場陰極的極間距為2.5-139.9mm。
45.36.本發明提供的示例36：包括上述示例2至32中的任一項，其中，所述電場陽極與所述電場陰極的極間距為5-100mm。
46.37.本發明提供的示例37：包括上述示例2至36中的任一項，其中，所述電場陽極長度為 10-180mm。
47.38.本發明提供的示例38：包括上述示例2至36中的任一項，其中，所述電場陽極長
度為 60-180mm。
48.39.本發明提供的示例39：包括上述示例2至38中的任一項，其中，所述電場陰極長度為 30-180mm。
49.40.本發明提供的示例40：包括上述示例2至38中的任一項，其中，所述電場陰極長度為 54-176mm。
50.41.本發明提供的示例41：包括上述示例20至40中的任一項，其中，當運行時，所述電離電場的耦合次數≤3。
51.42.本發明提供的示例42：包括上述示例2至40中的任一項，其中，所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比、所述電場陽極與所述電場陰極之間的極間距、所述電場陽極長度以及所述電場陰極長度使所述電離電場的耦合次數≤3。
52.43.本發明提供的示例43：包括上述示例2至42中的任一項，其中，所述電離電場電壓的取值範圍為1kv-50kv。
53.44.本發明提供的示例44：包括上述示例2至43中的任一項，其中，所述電場裝置還包括若干連接殼體，串聯電場級通過所述連接殼體連接。
54.45.本發明提供的示例45：包括上述示例44，其中，相鄰的電場級的距離是所述極間距的 1.4倍以上。
55.46.本發明提供的示例46：包括上述示例2至45中的任一項，其中，所述電場裝置還包括前置電極，所述前置電極在所述電場裝置入口與所述電場陽極和所述電場陰極形成的電離電場之間。
56.47.本發明提供的示例47：包括上述示例46，其中，所述前置電極呈面狀、網狀、孔板狀、或板狀。
57.48.本發明提供的示例48：包括上述示例46或47，其中，所述前置電極上設有至少一個通孔。
58.49.本發明提供的示例49：包括上述示例48，其中，所述通孔呈多角形、圓形、橢圓形、正方形、長方形、梯形、或菱形。
59.50.本發明提供的示例50：包括上述示例48或49，其中，所述通孔的孔徑為0.1-3毫米。
60.51.本發明提供的示例51：包括上述示例46至50中的任一項，其中，所述前置電極為固體、液體、氣體分子團、或等離子體中的一種或多種形態的組合。
61.52.本發明提供的示例52：包括上述示例46至51中的任一項，其中，所述前置電極為導電混合態物質、生物體自然混合導電物質、或物體人工加工形成導電物質。
62.53.本發明提供的示例53：包括上述示例46至52中的任一項，其中，所述前置電極為304 鋼或石墨。
63.54.本發明提供的示例54：包括上述示例46至52中的任一項，其中，所述前置電極為含離子導電液體。
64.55.本發明提供的示例55：包括上述示例46至54中的任一項，其中，在工作時，在氣體進入所述電場陰極、電場陽極形成的電離電場之前，且氣體通過所述前置電極時，所述前置電極使氣體中的顆粒物帶電。
65.56.本發明提供的示例56：包括上述示例55，其中，當氣體進入所述電離電場時，所
述電場陽極給帶電顆粒物施加吸引力，使所述帶電顆粒物向所述電場陽極移動，直至所述帶電顆粒物附著在所述電場陽極上。
66.57.本發明提供的示例57：包括上述示例55或56，其中，所述前置電極將電子導入所述氣體中的顆粒物，電子在位於所述前置電極和所述電場陽極之間進行傳遞，使更多所述氣體中的顆粒物帶電。
67.58.本發明提供的示例58：包括上述示例55至57中的任一項，其中，所述前置電極和所述電場陽極之間通過氣體中顆粒物傳導電子、並形成電流。
68.59.本發明提供的示例59：包括上述示例55至58中的任一項，其中，所述前置電極通過與氣體中顆粒物接觸的方式使氣體中顆粒物帶電。
69.60.本發明提供的示例60：包括上述示例55至59中的任一項，其中，所述前置電極上設有至少一個通孔。
70.61.本發明提供的示例61：包括上述示例60，其中，氣體通過所述前置電極上的通孔時，使氣體中的顆粒物帶電。
71.62.本發明提供的示例62：包括上述示例46至61中的任一項，其中，所述前置電極垂直於所述電場陽極。
72.63.本發明提供的示例63：包括上述示例46至62中的任一項，其中，所述前置電極與所述電場陽極相平行。
73.64.本發明提供的示例64：包括上述示例46至63中的任一項，其中，所述前置電極採用金屬絲網。
74.65.本發明提供的示例65：包括上述示例46至64中的任一項，其中，所述前置電極與所述電場陽極之間的電壓不同於所述電場陰極與所述電場陽極之間的電壓。
75.66.本發明提供的示例66：包括上述示例46至65中的任一項，其中，所述前置電極與所述電場陽極之間的電壓小於起始起暈電壓。
76.67.本發明提供的示例67：包括上述示例46至66中的任一項，其中，所述前置電極與所述電場陽極之間的電壓為0.1-2kv/mm。
77.68.本發明提供的示例68：包括上述示例46至67中的任一項，其中，所述電場裝置包括流道，所述前置電極位於所述流道中；所述前置電極的截面面積與流道的截面面積比為99％-10％、或90-10％、或80-20％、或70-30％、或60-40％、或50％。
78.69.本發明提供的示例105：包括示例1至104任一項，其中，所述電場除塵系統還包括除臭氧裝置，用於去除去或減少所述進氣電場裝置產生的臭氧，所述除臭氧裝置在所述進氣電場裝置出口與所述進氣除塵系統出口之間。
79.70.本發明提供的示例70：包括上述示例69，其中，所述除臭氧裝置還包括臭氧消解器。
80.71.本發明提供的示例71：包括上述示例70，其中，所述臭氧消解器選自紫外線臭氧消解器和催化臭氧消解器中的至少一種。
81.72.本發明提供的示例72：一種半導體製造系統，包括上述示例1-71中的任一項所述的用於半導體製造的潔淨室系統，還包括：
82.薄膜製備裝置，該薄膜製備裝置設於所述潔淨室內。
83.薄膜刻蝕裝置，該薄膜刻蝕裝置設於所述潔淨室內。
84.離子摻雜裝置，該離子摻雜裝置設於所述潔淨室內。
85.73.本發明提供的示例73：一種用於半導體製造的潔淨室系統的電場除塵方法，包括以下步驟：
86.使氣體通過電場陽極和電場陰極產生的電離電場，去除氣體中的顆粒物。
87.74.本發明提供的示例74：包括示例73，其中，所述電場除塵方法還包括一種提供輔助電場的方法，包括以下步驟：
88.使空氣通過一個流道；
89.在流道中產生輔助電場，所述輔助電場不與所述流道垂直。
90.75.本發明提供的示例75：包括示例74，其中，所述輔助電場包括第一電極，所述第一電極設置在或靠近所述電離除塵電場的進口。
91.76.本發明提供的示例76：包括示例75，其中，所述第一電極為陰極。
92.77.本發明提供的示例77：包括示例75或76任一項，其中，所述第一電極是所述電場陰極的延伸。
93.78.本發明提供的示例78：包括示例77，其中，所述第一電極與所述電場陽極具有夾角α，且0
°
＜α≤125
°
、或45
°
≤α≤125
°
、或60
°
≤α≤100
°
、或α＝90
°
。
94.79.本發明提供的示例79：包括示例73至78任一項，其中，所述電場包括第二電極，所述第二電極設置在或靠近所述電離除塵電場的出口。
95.80.本發明提供的示例80：包括示例79，其中，所述第二電極為陽極。
96.81.本發明提供的示例81：包括示例79或80，其中，所述第二電極是所述電場陽極的延伸。
97.82.本發明提供的示例82：包括示例81，其中，所述第二電極與所述電場陰極具有夾角α，且0
°
＜α≤125
°
、或45
°
≤α≤125
°
、或60
°
≤α≤100
°
、或α＝90
°
。
98.83.本發明提供的示例83：包括示例73至76任一項，其中，所述第二電極與所述電場陽極和第一陰極獨立設置。
99.84.本發明提供的示例84：包括示例73、79或80，其中，所述第二電極與所述電場陽極和第一陰極獨立設置。
100.85.本發明提供的示例85：包括示例73至84任一項的電場除塵方法，其中，所述電場除塵方法還包括一種減少除塵電場耦合的方法，包括以下步驟：
101.選擇電場陽極參數或/和電場陰極參數以減少電場耦合次數。
102.86.本發明提供的示例86：包括示例85，其中，包括選擇所述電場陽極的集塵面積與電場陰極的放電面積的比。
103.87.本發明提供的示例87：包括示例86，其中，包括選擇所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為1.667：1-1680：1。
104.88.本發明提供的示例88：包括示例86，其中，包括選擇所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為6.67：1-56.67：1。
105.89.本發明提供的示例89：包括示例85至88任一項，其中，包括選擇所述電場陰極直徑為1-3毫米，所述電場陽極與所述電場陰極的極間距為2.5-139.9毫米；所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為1.667：1-1680：1。
106.90.本發明提供的示例90：包括示例85至89任一項，其中，包括選擇所述電場陽極
和所述電場陰極的極間距小於150mm。
107.91.本發明提供的示例91：包括示例85至89任一項，其中，包括選擇所述電場陽極與所述電場陰極的極間距為2.5-139.9mm。
108.92.本發明提供的示例92：包括示例85至89任一項，其中，包括選擇所述電場陽極與所述電場陰極的極間距為5-100mm。
109.93.本發明提供的示例93：包括示例85至92任一項，其中，包括選擇所述電場陽極長度為10-180mm。
110.94.本發明提供的示例94：包括示例85至92任一項，其中，包括選擇所述電場陽極長度為60-180mm。
111.95.本發明提供的示例95：包括示例85至94任一項，其中，包括選擇所述電場陰極長度為30-180mm。
112.96.本發明提供的示例96：包括示例85至94任一項，其中，包括選擇所述電場陰極長度為54-176mm。
113.97.本發明提供的示例97：包括示例85至96任一項，其中，包括選擇所述電場陰極包括至少一根電極棒。
114.98.本發明提供的示例98：包括示例97，其中，包括選擇所述電極棒的直徑不大於3mm。
115.99.本發明提供的示例99：包括示例97或98，其中，包括選擇所述電極棒的形狀呈針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀。
116.100.本發明提供的示例100：包括示例85至99任一項，其中，包括選擇所述電場陽極由中空的管束組成。
117.101.本發明提供的示例101：包括示例100，其中，包括選擇所述陽極管束的中空的截面採用圓形或多邊形。
118.102.本發明提供的示例102：包括示例101，其中，包括選擇所述多邊形為六邊形。
119.103.本發明提供的示例103：包括示例100至102任一項，其中，包括選擇所述電場陽極的管束呈蜂窩狀。
120.104.本發明提供的示例104：包括示例85至103任一項，其中，包括選擇所述電場陰極穿射於所述電場陽極內。
121.105.本發明提供的示例105：包括示例85至104任一項，其中，包括選擇的所述電場陽極或/和電場陰極尺寸使電場耦合次數≤3。
122.106.本發明提供的示例106：包括示例85至104任一項，其中，所述電場除塵方法還包括以下步驟：所述空氣經電離除塵後去除或減少電離除塵產生的臭氧。
123.107.本發明提供的示例107：包括示例106，其中，對電離除塵產生的臭氧進行臭氧消解。
124.108.本發明提供的示例108：包括示例107，其中，所述臭氧消解選自紫外線消解和催化消解中的至少一種。
125.109.本發明提供的示例109：一種半導體製造方法，包括如下步驟：
126.利用如示例73-108任一項所述的電場除塵方法去除空氣中的顆粒物；經電場除塵後的淨化氣體輸入潔淨室；
127.在潔淨室內，在襯底上形成薄膜；
128.在潔淨室內，在所述薄膜上形成溝道，所述溝道暴露出所述襯底表面；
129.在潔淨室內，對所述溝道暴露出的襯底進行離子滲入，形成具有電子特性的特定結構。
130.本發明具有如下有益效果：
131.採用本發明提供的電場除塵系統和方法可有效脫除空氣中納米顆粒，尤其是某些實施例可以有效脫除50nm以下的顆粒，特別是23nm左右的顆粒物，一些實施例對23nm顆粒物的脫除效率達到99.99％以上，可滿足半導體製造廠房對進入潔淨室氣體的要求。
132.現有半導體製造廠房為三層建築，潔淨室的過濾器淨化系統需要單獨一層建築，建築成本約是300美元/m2，因此，現有淨化系統佔用空間大且建設成本也高，本發明的一些實施例可減少10倍以上體積和面積，且節約了建築成本，使本發明體積小、造價低。
133.同時，現有技術中超高效過濾器的阻力往往在1500帕以上，每1000千瓦的阻力需要電機耗電1000千瓦，故風機能耗高，本發明的一些實施例的阻力只有100帕左右，電耗可節省15倍左右，耗電量小。
134.本發明的一些實施例對23nm顆粒物的去除效果達到99.99％以上，滿足半導體製造廠房中潔淨室空氣淨化要求，並能實現循環廠房空氣淨化。
附圖說明
135.圖1為本發明實施例1中電場裝置的結構示意圖。
136.圖2為本發明實施例2-11中電場發生單元結構示意圖。
137.圖3為本發明實施例2和實施例5中圖2電場發生單元的a-a視圖。
138.圖4為本發明實施例2和實施例5中標註長度和角度的圖2電場發生單元的a-a視圖。
139.圖5為本發明實施例2和實施例5中兩個電場級的電場裝置結構示意圖。
140.圖6為本發明實施例12中電場裝置的結構示意圖。
141.圖7為本發明實施例14中電場裝置的結構示意圖。
142.圖8為本發明實施例15中電場裝置的結構示意圖。
143.圖9為本發明實施例16中電場裝置的結構示意圖。
144.圖10為本發明實施例17中電場除塵系統的結構示意圖。
145.圖11為本發明實施例18中潔淨室系統的結構示意圖。
具體實施方式
146.以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。
147.須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，並非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」及「一」等的用語，亦僅為
便於敘述的明了，而非用以限定本發明可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的範疇。
148.如上所述，採用本發明提供的電場除塵系統和方法可有效地脫除空氣中納米顆粒，尤其是某些實施例可以有效脫除50nm以下的顆粒，特別是23nm左右的顆粒物，對23nm顆粒物的脫除效率達到99.99％以上，可滿足半導體製造廠房對進入潔淨室氣體的要求。另外，和現有技術相比，本發明的一些實施例可減少10倍以上體積和面積，且節約了建築成本，使本發明體積小、造價低。現有技術中超高效過濾器的阻力往往在1500帕以上，每1000 千瓦的阻力需要電機耗電1000千瓦，故風機能耗高，本發明的一些實施例的阻力只有100 帕左右，電耗可節省15倍左右，耗電量小。
149.於本發明一實施例中，本發明提供一種用於半導體製造的潔淨室系統，包括潔淨室、電場除塵系統；所述潔淨室包括氣體入口；所述電場除塵系統包括除塵系統入口、除塵系統出口、電場裝置；所述潔淨室的氣體入口與所述電場除塵系統的除塵系統出口連通。
150.於本發明一實施例中半導體製造行業除塵系統可包括除塵系統入口、除塵系統出口和電場裝置。且於本發明一實施例中電場裝置可包括電場裝置入口、電場裝置出口、及位於電場裝置入口和電場裝置出口之間的前置電極，當氣體由電場裝置入口流經前置電極時，氣體中的顆粒物等將帶電。
151.於本發明一些實施例中，提供一種半導體製造系統，包括：本發明所述的用於半導體製造的潔淨室系統，所述潔淨室系統包括潔淨室、電場除塵系統；還包括：
152.薄膜製備裝置，該薄膜製備裝置設於潔淨室內，用於在襯底上形成薄膜，可以選用現有技術中任何可適用的相關裝置。
153.薄膜刻蝕裝置，該薄膜刻蝕裝置設於潔淨室內，用於在薄膜上刻蝕形成溝道，可以選用現有技術中任何可適用的相關裝置。
154.離子摻雜裝置，該離子摻雜裝置設於潔淨室內，用於在溝道暴露出的襯底上形成具有電子特性的特定結構，可以選用現有技術中任何可適用的相關裝置。
155.本發明某些實施例還提供一種半導體製造方法，包括以下步驟：
156.s1：空氣除塵：利用電場除塵方法去除氣體中的顆粒物；經電場除塵後的淨化氣體進
157.入潔淨室；
158.s2，在襯底上形成薄膜；
159.s3，在所述薄膜上形成溝道，所述溝道暴露出所述襯底表面；
160.s4，對所述溝道暴露出的襯底進行離子滲入，形成具有電子特性的特定結構。
161.於本發明一實施例中，步驟s3中，所述溝槽形成包括如下步驟：
162.在所述薄膜表面塗覆光刻膠；
163.通過掩模板對所述光刻膠進行曝光；
164.對所述光刻膠進行顯影並清洗去除部分光刻膠，暴露出部分薄膜表面；
165.對暴露出的薄膜進行刻蝕，暴露出部分襯底表面，形成溝道。
166.於本發明一實施例中，所述光刻膠為正膠或反膠。
167.於本發明一實施例中，步驟s2中，所述襯底的材質為矽、鍺、鍺矽、碳化矽、砷化鎵、砷化銦或磷化銦，也可以是其他任何適用的物質。
168.於本發明一實施例中，步驟s2中，所述薄膜採用cvd(chemical vapor deposition，化學氣相沉積)或pvd(physical vapor deposition，物理氣相沉積)工藝形成，也可以是其他常規可適用的成膜方法。
169.於本發明一實施例中，步驟s2中，所述薄膜的主要組分為氮化矽、氧化矽、碳化矽、多晶矽或兩者以上任意組合，也可以是其他任何適用的物質。
170.於本發明某些實施例中，步驟s3中，形成溝道的方法可以為任何合適的方法，例如，在薄膜表面塗覆光刻膠，將配置有掩模圖形的掩模板放置在光刻膠上方，用光源照射掩模板，通過掩模板對光刻膠進行曝光，並清洗去除部分光刻膠，暴露出部分薄膜表面。其中，光源可以為任何合適的光源，例如採用紫外線、深紫外線或極紫外線。光刻膠可以選用正膠或負膠。當選用正膠時，光刻膠受光源照射的部分容易被顯影液洗掉，而沒有受光源照射的部分不容易被顯影液洗掉而留在薄膜上。反之，當選用負膠時，光刻膠受光源照射的部分不容易被顯影液洗掉而留在薄膜上，而沒有受光源照射的部分容易被顯影液洗掉。不論選用正膠或負膠，都會有一部分光刻膠被洗掉，而另一部分光刻膠留在薄膜上，從而使得掩模板上的掩模圖形在光刻膠上顯影出來。根據光刻膠上顯影出來的掩模圖形，將光刻膠被洗掉後露出的薄膜部分刻蝕掉，形成溝道，並露出最底層的襯底。其中，刻蝕方法可以是任何合適的方法，例如採用幹法蝕刻或溼法蝕刻。當選用幹法刻蝕時，可以利用濺射刻蝕等方法進行薄膜刻蝕，具有較好的選擇性。當選用溼法刻蝕時，可以利用氟化氫溶液等化學腐蝕液，將與化學腐蝕液接觸的薄膜部分浸蝕溶掉，具有刻蝕速率快、厚度深、靈敏度高的特點。
171.於本發明一實施例中，步驟s4中，所述離子滲入可以為擴散或離子注入，也可以為其他任何適用的方法。
172.於本發明一實施例中，步驟s4中，所述電子特性為pn結。
173.於本發明一實施例中，步驟s4中，在刻蝕後暴露出的襯底上使離子滲入襯底，形成如pn結等具有電子特性的特定結構。
174.於本發明一實施例中電場裝置可包括電場陰極和電場陽極，電場陰極與電場陽極之間形成電離電場。氣體進入電離電場，氣體中的氧氣將被電離，並形成大量帶有電荷的氧離子，氧離子與氣體中粉塵等顆粒物結合，使得顆粒物荷電，電場陽極給帶負電荷的顆粒物施加吸附力，使得顆粒物被吸附在電場陽極上，以清除掉氣體中的顆粒物。
175.於本發明一實施例中，所述電場陰極包括若干根陰極絲。陰極絲的直徑可為 0.1mm-20mm，該尺寸參數根據應用場合及積塵要求做調整。於本發明一實施例中陰極絲的直徑不大於3mm。於本發明一實施例中陰極絲使用容易放電的金屬絲或合金絲，耐溫且能支撐自身重量，電化學穩定。於本發明一實施例中陰極絲的材質選用鈦。陰極絲的具體形狀根據電場陽極的形狀調整，例如，若電場陽極的積塵面是平面，則陰極絲的截面呈圓形；若電場陽極的積塵面是圓弧面，陰極絲需要設計成多面形。陰極絲的長度根據電場陽極進行調整。
176.於本發明一實施例中，所述電場陰極包括若干陰極棒。於本發明一實施例中，所述陰極棒的直徑不大於3mm。於本發明一實施例中陰極棒使用容易放電的金屬棒或合金棒。陰極棒的形狀可以為針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀等。陰極棒的形狀可以根據電場陽極的形狀進行調整，例如，若電場陽極的積塵面是平面，則陰極棒的截面需要設計成圓形；若電場陽極的積塵面是圓弧面，則陰極棒需要設計成多面形。
177.於本發明一實施例中，電場陰極穿設於電場陽極內。
178.於本發明一實施例中，電場陽極包括一個或多個並行設置的中空陽極管。當中空陽極管有多個時，全部中空陽極管構成蜂窩狀的電場陽極。於本發明一實施例中，中空陽極管的截面可呈圓形或多邊形。若中空陽極管的截面呈圓形，電場陽極和電場陰極之間能形成均勻電場，中空陽極管的內壁不容易積塵。若中空陽極管的截面為三邊形時，中空陽極管的內壁上可以形成3個積塵面，3個遠角容塵角，此種結構的中空陽極管的容塵率最高。若中空陽極管的截面為四邊形，可以獲得4個積塵面，4個容塵角，但拼組結構不穩定。若中空陽極管的截面為六邊形，可以形成6個積塵面，6個容塵角，積塵面和容塵率達到平衡。若中空陽極管的截面呈更多邊形時，可以獲得更多的積塵邊，但損失容塵率。於本發明一實施例中，中空陽極管的管內切圓直逕取值範圍為5mm-400mm。
179.於本發明一實施例中，電場陰極安裝在陰極支撐板上，陰極支撐板與電場陽極通過絕緣機構相連接。所述絕緣機構用於實現所述陰極支撐板和所述電場陽極之間的絕緣。於本發明一實施例中，電場陽極包括第一陽極部和第二陽極部，即所述第一陽極部靠近電場裝置入口，第二陽極部靠近電場裝置出口。陰極支撐板和絕緣機構在第一陽極部和第二陽極部之間，即絕緣機構安裝在電離電場中間、或電場陰極中間，可以對電場陰極起到良好的支撐作用，並對電場陰極起到相對於電場陽極的固定作用，使電場陰極和電場陽極之間保持設定的距離。而現有技術中，陰極的支撐點在陰極的端點，難以保持陰極和陽極之間的距離。於本發明一實施例中絕緣機構設置在電場流道外、即電場流道外，以防止或減少氣體中的灰塵等聚集在絕緣機構上，導致絕緣機構擊穿或導電。
180.於本發明一實施例中，絕緣機構採用耐高壓陶瓷絕緣子，對電場陰極和電場陽極之間進行絕緣。電場陽極也稱作一種外殼。
181.於本發明一實施例中，第一陽極部在氣體流動方向上位於陰極支撐板和絕緣機構之前，第一陽極部能夠除去氣體中的水，防止水進入絕緣機構，造成絕緣機構短路、打火。另外，第一陽級部能夠除去氣體中相當一部分的灰塵，當氣體通過絕緣機構時，相當一部分的灰塵已被消除，減少灰塵造成絕緣機構短路的可能性。於本發明一實施例中絕緣機構包括絕緣瓷柱。第一陽極部的設計主要是為了保護絕緣瓷柱不被氣體中顆粒物等汙染，一旦氣體汙染絕緣瓷柱將會造成電場陽極和電場陰極導通，從而使電場陽極的積塵功能失效，故第一陽極部的設計，能有效減少絕緣瓷柱被汙染，提高產品的使用時間。在氣體流經電場流道過程中，第一陽極部和電場陰極先接觸具有汙染性的氣體，絕緣機構後接觸氣體，達到先除塵後經過絕緣機構的目的，減少對絕緣機構造成的汙染，延長清潔維護周期，對應電極使用後絕緣支撐。所述第一陽極部的長度是足夠的長，以清除部分灰塵，減少積累在所述絕緣機構和所述陰極支撐板上的灰塵，減少灰塵造成的電擊穿。於本發明一實施例中第一陽極部長度佔電場陽極總長度的1/10至1/4、1/4至1/3、1/3至1/2、1/2至2/3、2/3至 3/4，或3/4至9/10。
182.於本發明一實施例中，第二陽極部在氣體流動方向上位於陰極支撐板和絕緣機構之後。第二陽極部包括積塵段和預留積塵段。其中積塵段利用靜電吸附氣體中的顆粒物，該積塵段是為了增加積塵面積，延長電場裝置的使用時間。預留積塵段能為積塵段提供失效保護。預留積塵段是為了在滿足設計除塵要求的前提下，進一步提高積塵面積，提高除塵效果。預留積塵段作為補充前段積塵使用。於本發明一實施例中，第一陽極部和第二陽極部可
使用不同的電源。
183.於本發明一實施例中，由於電場陰極和電場陽極之間存在極高電位差，為了防止電場陰極和電場陽極導通，絕緣機構設置在電場陰極和電場陽極之間的電場流道之外。因此，絕緣機構外懸於電場陽極的外側。於本發明一實施例中絕緣機構可採用非導體耐溫材料，比如陶瓷、玻璃等。於本發明一實施例中，完全密閉無空氣的材料絕緣要求絕緣隔離厚度》0.3mm/kv；空氣絕緣要求》1.4mm/kv。可根據電場陰極和電場陽極之間的極間距的1.4 倍以上設置絕緣距離。於本發明一實施例中絕緣機構使用陶瓷，表面上釉；不能使用膠粘或有機材料填充連接，耐溫大於350攝氏度。
184.於本發明一實施例中，絕緣機構包括絕緣部和隔熱部。為了使絕緣機構具有抗汙功能，絕緣部的材料採用陶瓷材料或玻璃材料。於本發明一實施例中，絕緣部可為傘狀串陶瓷柱或玻璃柱，傘內外掛釉。傘狀串陶瓷柱或玻璃柱的外緣與電場陽極的距離大於或等於電場距離的1.4倍、即大於或等於極間距的1.4倍。傘狀串陶瓷柱或玻璃柱的傘突邊間距總和大於或等於傘狀串陶瓷柱的絕緣間距的1.4倍。傘狀串陶瓷柱或玻璃柱的傘邊內深總長大於或等於傘狀串陶瓷柱的絕緣距離1.4倍。絕緣部還可為柱狀串陶瓷柱或玻璃柱，柱內外掛釉。於本發明一實施例中絕緣部還可呈塔狀。
185.於本發明一實施例中，絕緣部內設置加熱棒，當絕緣部周圍溫度接近露點時，加熱棒啟動並進行加熱。由於使用中絕緣部的內外存在溫差，絕緣部的內外、外部容易產生凝露。絕緣部的外表面可能自發或被氣體加熱產生高溫，需要必要的隔離防護，防燙傷。隔熱部包括位於絕緣部外部的防護圍擋板、脫硝淨化反應腔。於本發明一實施例中絕緣部的尾部需要凝露位置同樣需要隔熱，防止環境以及散熱高溫加熱凝露組件。
186.於本發明一實施例中電場裝置的電源的引出線使用傘狀串陶瓷柱或玻璃柱過牆式連接，牆內使用彈性碰頭連接陰極支撐板，牆外使用密閉絕緣防護接線帽插拔連接，引出線過牆導體與牆絕緣距離大於傘狀串陶瓷柱或玻璃柱的陶瓷絕緣距離。於本發明一實施例中高壓部分取消引線，直接安裝在端頭上，確保安全，高壓模塊整體外絕緣使用ip68防護，使用介質換熱散熱。
187.於本發明一實施例中電場陽極和電場陰極分別與電源的兩個電極電性連接。加載在電場陽極和電場陰極上的電壓需選擇適當的電壓等級，具體選擇何種電壓等級取決於電場裝置的體積、耐溫、容塵率等。例如，電壓從1kv至50kv；設計時首先考慮耐溫條件，極間距與溫度的參數：1mm《30度，積塵面積大於0.1平方/千立方米/小時，電場長度大於單管內切圓的5倍，控制電場氣流流速小於9米/秒。於本發明一實施例中電場陽極由第一中空陽極管構成、並呈蜂窩狀。第一中空陽極管埠的形狀可以為圓形或多邊形。於本發明一實施例中第一中空陽極管的管內切圓取值範圍在5-400mm，對應電壓在0.1-120kv之間，第一中空陽極管對應電流在0.1-30a之間；不同的內切圓對應不同的電暈電壓，約為 1kv/1mm。
188.於本發明一實施例中電場裝置包括電場級，該電場級包括若干個電場發生單元，電場發生單元可以有一個或多個。電場發生單元也稱作集塵單元，集塵單元包括上述電場陽極和電場陰極，集塵單元有一個或多個。電場級有多個時，能有效提高電場裝置的集塵效率。同一電場級中，各電場陽極為相同極性，各電場陰極為相同極性。且電場級有多個時，各電場級之間串聯。於本發明一實施例中電場裝置還包括若干個連接殼體，串聯電場級通過連接殼體連接；相鄰兩級的電場級的距離是極間距的1.4倍以上。
189.本發明的發明人研究發現，現有電場裝置去除效率差、能耗高的缺點是由電場耦合引起的。本發明通過減小電場耦合次數，可以顯著減小電場除塵裝置的尺寸(即體積)。比如，本發明提供的電離除塵裝置的尺寸約為現有電離除塵裝置尺寸的五分之一。原因是，為了獲得可接受的顆粒去除率，現有電離除塵裝置中將氣體流速設為1m/s左右，而本發明在將氣體流速提高到6m/s的情況下，仍能獲得較高的顆粒去除率。當處理一給定流量的氣體時，隨著氣體速度的提高，電場除塵裝置的尺寸可以減小。
190.另外，本發明可以顯著提高顆粒去除效率。例如，在氣體流速為1m/s左右時，現有技術電場除塵裝置可以去除發動機排氣中大約70％的顆粒物，但是本發明可以去除大約99％的顆粒物，即使在氣體流速為6m/s時。
191.由於發明人發現了電場耦合的作用，並且找到了減少電場耦合次數的方法，本發明獲得了上述預料不到的結果。
192.本發明提供的減少電場耦合次數的方案如下：
193.於本發明一實施例中電場陰極和電場陽極之間採用非對稱結構。在對稱電場中極性粒子受到一個相同大小而方向相反的作用力，極性粒子在電場中往復運動；在非對稱電場中，極性粒子受到兩個大小不同的作用力，極性粒子向作用力大的方向移動，可以避免產生耦合。
194.於本發明一實施例中，提供一種用於半導體製造的潔淨室系統，包括潔淨室、電場除塵系統；
195.所述潔淨室包括氣體入口；所述電場除塵系統包括除塵系統出口、電場裝置；所述潔淨室的氣體入口與所述電場除塵系統的除塵系統出口連通；
196.所述電場裝置包括電場裝置入口、電場裝置出口、電場陰極和電場陽極，所述電場陰極和所述電場陽極用於產生電離電場；
197.所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為1.667：1-1680：1。
198.於本發明一實施例中，所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為6.67：1-56.67：1。
199.於本發明一實施例中，所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比使所述電離除塵電場的耦合次數≤3。
200.於本發明一實施例中，所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比、所述電場陽極與所述電場陰極之間的極間距、所述電場陽極長度以及所述電場陰極長度使所述電離除塵電場的耦合次數≤3。
201.本發明的電場裝置的電場陰極和電場陽極之間形成電離電場。為了減少電離電場發生電場耦合，於本發明一實施例中，減少電場耦合的方法包括如下步驟：選擇電場陽極的集塵面積與電場陰極的放電面積的比，使電場耦合次數≤3。於本發明一實施例中電場陽極的集塵面積與電場陰極的放電面積的比可以為：1.667：1-1680：1；3.334：1-113.34：1；6.67： 1-56.67：1；13.34：1-28.33：1。該實施例選擇相對大面積的電場陽極的集塵面積和相對極小的電場陰極的放電面積，具體選擇上述面積比，可以減少電場陰極的放電面積，減小吸力，擴大電場陽極的集塵面積，擴大吸力，即電場陰極和電場陽極間產生不對稱的電極吸力，使荷電後粉塵落入電場陽極的集塵表面，雖極性改變但無法再被電場陰極吸走，並減少電場耦合，實現電場耦合次數≤3。即在電場極間距小於150mm時電場耦合次數≤3，電場
70mm、70-80mm、80-90mm、90-100mm、100-110mm、110-120mm、120-130mm、130-139.9mm、 9.9mm、139.9mm、或2.5mm。電場陽極和電場陰極之間的距離也稱作極間距。極間距具體是指電場陽極、電場陰極工作面之間的最小垂直距離。此種極間距的選擇可以有效減少電場耦合，並使電場裝置具有耐高溫特性。
215.於本發明一實施例中，所述電場陰極直徑為1-3毫米，所述電場陽極與所述電場陰極的極間距為2.5-139.9毫米；所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為 1.667：1-1680：1。
216.於一實施例中，本發明提供一種用於半導體製造的潔淨室系統的電場除塵方法還可以包括一種減少空氣除塵電場耦合的方法，包括以下步驟：
217.使空氣通過電場陽極和電場陰極產生的電離電場；
218.選擇所述電場陽極或/和電場陰極。
219.於本發明一實施例中，選擇的所述電場陽極或/和電場陰極尺寸使電場耦合次數≤3。
220.具體地，選擇所述電場陽極的集塵面積與電場陰極的放電面積的比。優選地，選擇所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為1.667：1-1680：1。
221.更為優選地，選擇所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為 6.67-56.67：1。
222.於本發明一實施例中，所述電場陰極直徑為1-3毫米，所述電場陽極與所述電場陰極的極間距為2.5-139.9毫米；所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比為 1.667：1-1680：1。
223.優選地，選擇所述電場陽極和所述電場陰極的極間距小於150mm。
224.優選地，選擇所述電場陽極與所述電場陰極的極間距為2.5-139.9mm。更為優選地，選擇所述電場陽極與所述電場陰極的極間距為5.0-100mm。
225.優選地，選擇所述電場陽極長度為10-180mm。更為優選地，選擇所述電場陽極長度為60-180mm。
226.優選地，選擇所述電場陰極長度為30-180mm。更為優選地，選擇所述電場陰極長度為54-176mm。
227.於本發明一實施例中，所述電場裝置還包括輔助電場單元，用於產生與所述電離除塵電場不平行的輔助電場。
228.於本發明一實施例中，所述電場裝置還包括輔助電場單元，所述電離除塵電場包括流道，所述輔助電場單元用於產生與所述流道不垂直的輔助電場。
229.於本發明一實施例中，所述輔助電場單元包括第一電極，所述輔助電場單元的第一電極設置在或靠近所述電離除塵電場的進口。
230.於本發明一實施例中，所述第一電極為陰極。
231.於本發明一實施例中，所述輔助電場單元的第一電極是所述電場陰極的延伸。
232.於本發明一實施例中，所述輔助電場單元的第一電極與所述電場陽極具有夾角α，且0
°
＜α≤125
°
、或45
°
≤α≤125
°
、或60
°
≤α≤100
°
、或α＝90
°
。
233.於本發明一實施例中，所述輔助電場單元包括第二電極，所述輔助電場單元的第二電極設置在或靠近所述電離除塵電場的出口。
234.於本發明一實施例中，所述第二電極為陽極。
235.於本發明一實施例中，所述輔助電場單元的第二電極是所述電場陽極的延伸。
236.於本發明一實施例中，所述輔助電場單元的第二電極與所述電場陰極具有夾角α，且0
°
＜α≤125
°
、或45
°
≤α≤125
°
、或60
°
≤α≤100
°
、或α＝90
°
。
237.於本發明一實施例中，所述輔助電場的電極與所述電離除塵電場的電極獨立設置。
238.電場陽極和電場陰極之間的電離電場也稱作第一電場。於本發明一實施例中電場陽極和電場陰極之間還形成有與第一電場不平行的第二電場。於本發明另一實施例中，所述第二電場與所述電離電場的流道不垂直。第二電場也稱作輔助電場，可以通過一個或兩個輔助電極形成當第二電場由一個輔助電極形成時，該輔助電極可以放在電離電場的進口或出口，該輔助電極可以帶負電勢、或正電勢。其中，當所述輔助電極為陰極時，設置在或靠近所述電離電場的進口；所述輔助電極與所述電場陽極具有夾角α，且0
°
＜α≤125
°
、或 45
°
≤α≤125
°
、或60
°
≤α≤100
°
、或α＝90
°
。當所述輔助電極為陽極時，設置在或靠近所述電離電場的出口；所述輔助電極與所述電場陰極具有夾角α，且0
°
＜α≤125
°
、或45
°
≤α≤125
°
、或60
°
≤α≤100
°
、或α＝90
°
。當第二電場由兩個輔助電極形成時，其中一個輔助電極可以帶負電勢，另一個輔助電極可以帶正電勢；一個輔助電極可以放在電離電場的進口，另一個輔助電極放在電離電場的出口。另外，輔助電極可以是電場陰極或電場陽極的一部分，即輔助電極可以是由電場陰極或電場陽極的延伸段構成，此時電場陰極和電場陽極的長度不一樣。輔助電極也可以是一個單獨的電極，也就是說輔助電極可以不是電場陰極或電場陽極的一部分，此時，第二電場的電壓和第一電場的電壓不一樣，可以根據工作狀況單獨地控制。所述輔助電極包括所述輔助電場單元中第一電極和/或第二電極。
239.於本發明一實施例中，本發明提供一種用於半導體製造的潔淨室系統的電場除塵方法，包括以下步驟：
240.使空氣通過電場陽極和電場陰極產生的電離電場。
241.於本發明一實施例中，本發明所述電場除塵方法還包括：一種提供輔助電場的方法，包括以下步驟：
242.使空氣通過一個流道；
243.在流道中產生輔助電場，所述輔助電場不與所述流道垂直，所述輔助電場包括進口和出口。
244.其中，所述輔助電場電離所述流道中的空氣。
245.於本發明一實施例中，所述輔助電場由所述輔助電場單元產生。
246.於本發明一實施例中電場裝置包括前置電極，該前置電極在電場裝置入口與電場陽極和電場陰極形成的電離電場之間。當氣體由電場裝置入口流經前置電極時，氣體中的顆粒物等將帶電。
247.於本發明一實施例中前置電極的形狀可以為面狀、網狀、孔板狀、板狀、針棒狀、球籠狀、盒狀、管狀、物質自然形態、或物質加工形態。本發明中網狀為包括任何有孔結構的形狀。當前置電極呈板狀、球籠狀、盒狀或管狀時，前置電極可以是無孔結構，也可以是有孔結構。當前置電極為有孔結構時，前置電極上設有一個或多個進氣通孔。於本發明一實施例中進氣通孔的形狀可以為多角形、圓形、橢圓形、正方形、長方形、梯形、或菱形。於本發明一實
施例中進氣通孔的輪廓大小可以為0.1-3mm、0.1-0.2mm、0.2-0.5mm、 0.5-1mm、1-1.2mm、1.2-1.5mm、1.5-2mm、2-2.5mm、2.5-2.8mm、或2.8-3mm。本發明中當帶顆粒物的氣體通過前置電極上的通孔時，帶顆粒物的氣體穿過所述前置電極，提高帶顆粒物的氣體與前置電極的接觸面積，增加帶電效率。本發明中前置電極上的通孔為任何允許物質流過前置電極的孔。
248.於本發明一實施例中前置電極的形態可以為固體、液體、氣體分子團、等離子體、導電混合態物質、生物體自然混合導電物質、或物體人工加工形成導電物質中的一種或多種形態的組合。當前置電極為固體時，可採用固態金屬，比如304鋼，或其它固態的導體、比如石墨等。當前置電極為液體時，可以是含離子導電液體。
249.在工作時，在帶汙染物的氣體進入電場陽極和電場陰極形成的電離電場之前，且帶顆粒物的氣體通過前置電極時，前置電極使氣體中的顆粒物帶電。當帶顆粒物的氣體進入電離電場時，電場陽極給帶電顆粒物施加吸引力，使所述帶電顆粒物向電場陽極移動，直至帶電顆粒物附著在電場陽極上。
250.於本發明一實施例中前置電極將電子導入氣體中的顆粒物，電子在位於前置電極和電場陽極之間進行傳遞，使更多氣體中的顆粒物帶電。前置電極和電場陽極之間通過帶電顆粒物傳導電子、並形成電流。
251.於本發明一實施例中前置電極通過與氣體中的顆粒物接觸的方式使氣體中顆粒物帶電。於本發明一實施例中前置電極通過與氣體中的顆粒物接觸的方式將電子轉移到氣體中的顆粒物上，並使氣體中的顆粒物帶電。
252.於本發明一實施例中前置電極垂直於電場陽極。於本發明一實施例中前置電極與電場陽極相平行。於本發明一實施例中前置電極採用金屬絲網。於本發明一實施例中前置電極與電場陽極之間的電壓不同於電場陰極和電場陽極之間的電壓。於本發明一實施例中前置電極與電場陽極之間的電壓小於起始起暈電壓。起始起暈電壓為電場陰極和電場陽極之間的電壓的最小值。於本發明一實施例中前置電極與電場陽極之間的電壓可以為0.1-2kv/mm。
253.於本發明一實施例中電場裝置包括流道，前置電極位於流道中。於本發明一實施例中前置電極的截面面積與流道的截面面積比為99％-10％、或90-10％、或80-20％、或70-30％、或60-40％、或50％。前置電極的截面面積是指前置電極沿截面上實體部分的面積之和。於本發明一實施例中前置電極帶負電勢。
254.於本發明一實施例中，所述進氣除塵系統還包括除臭氧裝置，用於去除或減少所述進氣電場裝置產生的臭氧，所述除臭氧裝置在進氣電場裝置出口與進氣除塵系統出口之間。
255.於本發明一實施例中，所述除臭氧裝置包括臭氧消解器。
256.於本發明一實施例中，所述臭氧消解器選自紫外線臭氧消解器和催化臭氧消解器中的至少一種。
257.於本發明一實施例中，所述電場除塵系統還包括除臭氧裝置，用於去除或減少所述電場裝置產生的臭氧，由於空氣中的氧氣參與電離，形成臭氧，影響後續裝置性能，如若臭氧進入發動機後，內部化學成分氧元素增多，分子量增大，由烴類化合物轉變成非烴化合物，外現上顏色變深，沉澱增多，腐蝕性增大，使潤滑油的使用性能下降，因此，所述電場除
塵系統還包括除臭氧裝置，避免或減少後續裝置性能的下降，如避免或減少發動機中潤滑油使用性能的下降。
258.於本發明一實施例中，所述臭氧消解器用於消解經反應場處理後的尾氣中的臭氧。臭氧消解器可以通過紫外線，催化等方式進行臭氧消解。
259.下面通過具體實施例來進一步闡述本發明的用於半導體製造的潔淨室系統及其電場除塵方法。
260.實施例1
261.請參閱圖1，顯示為本實施例中電場裝置的結構示意圖。所述電場裝置包括電場裝置入口1011、前置電極1013、絕緣機構1015、臭氧機構1018。
262.所述前置電極1013設置於所述電場裝置入口1011處，所述前置電極1013為一導電網板，所述導電網板用於在上電後，將電子傳導給氣體中導電性較強的金屬粉塵、霧滴、或氣溶膠等汙染物，所述電場裝置的陽極積塵部即電場陽極10141吸引帶電的汙染物，使帶電的汙染物向所述電場陽極移動，直至該部分汙染物附著在電場陽極上，將該部分汙染物收集起來。
263.所述電場裝置包括電場陽極10141和設置於電場陽極10141內的電場陰極10142，電場陽極10141與電場陰極10142之間形成非對稱靜電場，其中，待含有顆粒物的氣體通過所述排氣口進入所述電場裝置後，由於所述電場陰極10142放電，電離所述氣體，以使所述顆粒物獲得負電荷，向所述電場陽極10141移動，並沉積在所述電場陽極10141上。
264.具體地，所述電場陽極10141的內部由呈蜂窩狀、且中空的陽極管束組組成，陽極管束的埠的形狀為六邊形。
265.所述電場陰極10142包括若干根電極棒，其一一對應地穿設所述陽極管束組中的每一陽極管束，其中，所述電極棒的形狀呈針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀。所述電場陽極10141的集塵面積與電場陰極10142的放電面積的比為1680：1，所述電場陽極10141 和電場陰極10142的極間距為9.9mm，電場陽極10141長度為60mm，電場陰極10142長度為54mm。
266.在本實施例中，所述電場陰極10142的出氣端低於所述電場陽極10141的出氣端，且所述電場陰極10142的進氣端與所述電場陽極10141的進氣端齊平，電場陽極10141的出口端與電場陰極10142的近出口端之間具有夾角α，且α＝90
°
，以使所述電場裝置內部形成加速電場，能將更多的待處理物質收集起來。
267.所述絕緣機構1015包括絕緣部和隔熱部。所述絕緣部的材料採用陶瓷材料或玻璃材料。所述絕緣部為傘狀串陶瓷柱或玻璃柱，或柱狀串陶瓷柱或玻璃柱，傘內外或柱內外掛釉。
268.如圖1所示，於本發明一實施例中，電場陰極10142安裝在陰極支撐板10143上，陰極支撐板10143與電場陽極10141通過絕緣機構1015相連接。所述絕緣機構1015用於實現所述陰極支撐板10143和所述電場陽極10141之間的絕緣。於本發明一實施例中，電場陽極10141包括第一陽極部101412和第二陽極部101411，即所述第一陽極部101412靠近電場裝置入口，第二陽極部101411靠近電場裝置出口。陰極支撐板和絕緣機構在第一陽極部101412和第二陽極部101411之間，即絕緣機構1015安裝在電離電場中間、或電場陰極10142中間，可以對電場陰極10142起到良好的支撐作用，並對電場陰極10142起到相對於電場陽
極10141的固定作用，使電場陰極10142和電場陽極10141之間保持設定的距離。
269.設置於所述除塵電場系統出氣端的所述臭氧機構1018採用除臭氧燈管。
270.實施例2
271.本實施例中電場發生單元可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統中的電場裝置，本實施例的電場發生單元結構示意圖參見圖2，本實施例電場發生單元的a-a 視圖參見圖3，本實施例電場發生單元標註長度和角度的電場發生單元的a-a視圖參見圖 4。
272.如圖2所示，包括用於發生電場的電場陽極4051和電場陰極4052，所述電場陽極4051 和電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接，所述電源為直流電源，所述電場陽極 4051和電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中電場陽極4051 具有正電勢，電場陰極4052具有負電勢。
273.本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述電場陽極4051和電場陰極4052之間形成放電電場，該放電電場是一種靜電場。
274.如圖2、圖3和圖4所示，本實施例中電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀，電場陰極4052呈棒狀，電場陰極4052穿設在電場陽極4051中。
275.減少電場耦合的方法，包括如下步驟：選擇電場陽極4051的集塵面積與電場陰極4052 的放電面積的比為6.67：1，電場陽極4051和電場陰極4052的極間距l3為9.9mm，電場陽極4051長度l1為60mm，電場陰極4052長度l2為54mm，所述電場陽極4051包括流體通道，所述流體通道包括進口端與出口端，所述電場陰極4052置於所述流體通道中，所述電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸，電場陽極4051的進口端與電場陰極 4052的近進口端齊平，電場陽極4051的出口端與電場陰極4052的近出口端之間具有夾角α，且α＝118
°
，進而在電場陽極4051和電場陰極4052的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，實現電場耦合次數≤3，能夠減少電場對空氣中氣溶膠、水霧、油霧、鬆散光滑顆粒物的耦合消耗，節省電場電能30-50％。
276.本實施例中電場裝置包括由多個上述電場發生單元構成的電場級，所述電場級有多個，以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。同一電場級中，各電場陽極為相同極性，各電場陰極為相同極性。
277.多個電場級中各電場級之間串聯，串聯電場級通過連接殼體連接，相鄰兩級的電場級的距離大於極間距的1.4倍。本實施例中兩個電場級的電場裝置結構示意圖參見圖5，如圖5所示，所述電場級為兩級即第一級電場4053和第二級電場4054，第一級電場4053和第二級電場4054通過連接殼體4055串聯連接。
278.本實施例中上述待處理物質可以是空氣中的顆粒物。
279.實施例3
280.本實施例中電場發生單元可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統中的電場裝置，如圖2所示，包括用於發生電場的電場陽極4051和電場陰極4052，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接，所述電源為直流電源，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中電場陽極4051具有正電勢，電場陰極4052具有負電勢。
281.本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述電場陽極4051和電場陰極4052
之間形成放電電場，該放電電場是一種靜電場。
282.本實施例中電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀，電場陰極4052呈棒狀，電場陰極 4052穿設在電場陽極4051中。
283.減少電場耦合的方法，包括如下步驟：選擇電場陽極4051的集塵面積與電場陰極4052 的放電面積的比為1680：1，電場陽極4051和電場陰極4052的極間距為139.9mm，電場陽極4051長度為180mm，電場陰極4052長度為180mm，所述電場陽極4051包括流體通道，所述流體通道包括進口端與出口端，所述電場陰極4052置於所述流體通道中，所述電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸，電場陽極4051的進口端與電場陰極4052 的近進口端齊平，電場陽極4051的出口端與電場陰極4052的近出口端齊平，進而在電場陽極4051和電場陰極4052的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，實現電場耦合次數≤3，能夠減少電場對空氣中氣溶膠、水霧、油霧、鬆散光滑顆粒物的耦合消耗，節省電場電能20-40％。
284.本實施例中上述待處理物質可以是空氣中的顆粒物。
285.實施例4
286.本實施例中電場發生單元可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統中的電場裝置，如圖2所示，包括用於發生電場的電場陽極4051和電場陰極4052，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接，所述電源為直流電源，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中電場陽極4051具有正電勢，電場陰極4052具有負電勢。
287.本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述電場陽極4051和電場陰極4052之間形成放電電場，該放電電場是一種靜電場。
288.本實施例中電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀，電場陰極4052呈棒狀，電場陰極 4052穿設在電場陽極4051中。
289.減少電場耦合的方法，包括如下步驟：選擇電場陽極4051的集塵面積與電場陰極4052 的放電面積的比為1.667：1，電場陽極4051和電場陰極4052的極間距為2.4mm，電場陽極4051長度為30mm，電場陰極4052長度為30mm，所述電場陽極4051包括流體通道，所述流體通道包括進口端與出口端，所述電場陰極4052置於所述流體通道中，所述電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸，電場陽極4051的進口端與電場陰極4052的近進口端齊平，電場陽極4051的出口端與電場陰極4052的近出口端齊平，進而在電場陽極 4051和電場陰極4052的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，實現電場耦合次數≤3，能夠減少電場對氣溶膠、水霧、油霧、鬆散光滑顆粒物的耦合消耗，節省電場電能10-30％。
290.本實施例中上述待處理物質可以是空氣中的顆粒物，。
291.實施例5
292.本實施例中電場發生單元可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統中的電場裝置，如圖2所示，包括用於發生電場的電場陽極4051和電場陰極4052，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接，所述電源為直流電源，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中電場陽極4051具有正電勢，電場陰極4052具有負電勢。
293.本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述電場陽極4051和電場陰極4052之間形成放電電場，該放電電場是一種靜電場。
294.如圖2、圖3和圖4所示，本實施例中電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀，電場陰極4052呈棒狀，電場陰極4052穿設在電場陽極4051中，電場陽極4051的集塵面積與電場陰極4052的放電面積的比為6.67：1，所述電場陽極4051和電場陰極4052的極間距l3 為9.9mm，電場陽極4051長度l1為60mm，電場陰極4052長度l2為54mm，所述電場陽極4051包括流體通道，所述流體通道包括進口端與出口端，所述電場陰極4052置於所述流體通道中，所述電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸，電場陽極4051的進口端與電場陰極4052的近進口端齊平，電場陽極4051的出口端與電場陰極4052的近出口端之間具有夾角α，且α＝118
°
，進而在電場陽極4051和電場陰極4052的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，保證本電場發生單元的集塵效率更高，典型尾氣顆粒pm0.23集塵效率為99.99％以上，典型23nm顆粒去除效率為99.99％以上。
295.本實施例中電場裝置包括由多個上述電場發生單元構成的電場級，所述電場級有多個，以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。同一電場級中，各電場陽極為相同極性，各電場陰極為相同極性。
296.多個電場級中各電場級之間串聯，串聯電場級通過連接殼體連接，相鄰兩級的電場級的距離大於極間距的1.4倍。如圖5示，所述電場級為兩級即第一級電場4053和第二級電場4054，第一級電場4053和第二級電場4054通過連接殼體4055串聯連接。
297.本實施例中上述待處理物質可以是空氣中的顆粒物。
298.實施例6
299.本實施例中電場發生單元可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統中的電場裝置，如圖2所示，包括用於發生電場的電場陽極4051和電場陰極4052，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接，所述電源為直流電源，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中電場陽極4051具有正電勢，電場陰極4052具有負電勢。
300.本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述電場陽極4051和電場陰極4052之間形成放電電場，該放電電場是一種靜電場。
301.本實施例中電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀，電場陰極4052呈棒狀，電場陰極 4052穿設在電場陽極4051中，電場陽極4051的集塵面積與電場陰極4052的放電面積的比為1680：1，所述電場陽極4051和電場陰極4052的極間距為139.9mm，電場陽極4051 長度為180mm，電場陰極4052長度為180mm，所述電場陽極4051包括流體通道，所述流體通道包括進口端與出口端，所述電場陰極4052置於所述流體通道中，所述電場陰極 4052沿集塵極流體通道的方向延伸，電場陽極4051的進口端與電場陰極4052的近進口端齊平，電場陽極4051的出口端與電場陰極4052的近出口端齊平，進而在電場陽極4051 和電場陰極4052的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，保證本電場裝置的集塵效率更高，典型尾氣顆粒pm0.23集塵效率為99.99％以上，典型23nm顆粒去除效率為99.99％以上。
302.本實施例中電場裝置包括由多個上述電場發生單元構成的電場級，所述電場級有多個，以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。同一電場級中，各電場陽極為相同極性，各電場陰極為相同極性。
303.本實施例中上述待處理物質可以是空氣中的顆粒物。
304.實施例7
305.本實施例中電場發生單元可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統中的電場裝置，如圖2所示，包括用於發生電場的電場陽極4051和電場陰極4052，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接，所述電源為直流電源，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中電場陽極4051具有正電勢，電場陰極4052具有負電勢。
306.本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述電場陽極4051和電場陰極4052之間形成放電電場，該放電電場是一種靜電場。
307.本實施例中電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀，電場陰極4052呈棒狀，電場陰極 4052穿設在電場陽極4051中，電場陽極4051的集塵面積與電場陰極4052的放電面積的比為1.667：1，所述電場陽極4051和電場陰極4052的極間距為2.4mm。電場陽極4051 長度為30mm，電場陰極4052長度為30mm，所述電場陽極4051包括流體通道，所述流體通道包括進口端與出口端，所述電場陰極4052置於所述流體通道中，所述電場陰極4052 沿集塵極流體通道的方向延伸，電場陽極4051的進口端與電場陰極4052的近進口端齊平，電場陽極4051的出口端與電場陰極4052的近出口端齊平，進而在電場陽極4051和電場陰極4052的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，保證本電場裝置的集塵效率更高，典型尾氣顆粒pm0.23集塵效率為99.99％以上，典型23nm顆粒去除效率為99.99％以上。
308.本實施例中電場陽極4051及電場陰極4052構成集塵單元，且該集塵單元有多個，以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。
309.本實施例中上述待處理物質可以是空氣中呈顆粒狀的粉塵。
310.實施例8
311.本實施例中電場發生單元可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統中的電場裝置，如圖2所示，包括用於發生電場的電場陽極4051和電場陰極4052，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接，所述電源為直流電源，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中電場陽極4051具有正電勢，電場陰極4052具有負電勢。
312.本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述電場陽極4051和電場陰極4052之間形成放電電場，該放電電場是一種靜電場。
313.本實施例中電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀，電場陰極4052呈棒狀，電場陰極 4052穿設在電場陽極4051中。
314.減少電場耦合的方法，包括如下步驟：選擇電場陽極4051的集塵面積與電場陰極4052 的放電面積的比為27.566:1，電場陽極4051和電場陰極4052的極間距為2.3mm，電場陽極4051長度為5mm，電場陰極4052長度為4mm，所述電場陽極4051包括流體通道，所述流體通道包括進口端與出口端，所述電場陰極4052置於所述流體通道中，所述電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸，電場陽極4051的進口端與電場陰極4052的近進口端齊平，電場陽極4051的出口端與電場陰極4052的近出口端齊平，進而在電場陽極4051 和電場陰極4052的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，實現電場耦合次數≤3，保證本電場發生單元的除塵效率更高。
315.本實施例中上述待處理物質可以是空氣中呈顆粒狀的粉塵。
316.實施例9
317.本實施例中電場發生單元可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統中的電場裝置，如圖2所示，包括用於發生電場的電場陽極4051和電場陰極4052，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接，所述電源為直流電源，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中電場陽極4051具有正電勢，電場陰極4052具有負電勢。
318.本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述電場陽極4051和電場陰極4052之間形成放電電場，該放電電場是一種靜電場。
319.本實施例中電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀，電場陰極4052呈棒狀，電場陰極 4052穿設在電場陽極4051中。
320.減少電場耦合的方法，包括如下步驟：選擇電場陽極4051的集塵面積與電場陰極4052 的放電面積的比為1.108:1，電場陽極4051和電場陰極4052的極間距為2.3mm，電場陽：極051長度為60mm，電場陰極4052長度為200mm，所述電場陽極4051包括流體通道，所述流體通道包括進口端與出口端，所述電場陰極4052置於所述流體通道中，所述電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸，電場陽極4051的進口端與電場陰極4052的近進口端齊平，電場陽極4051的出口端與電場陰極4052的近出口端齊平，進而在電場陽極 4051和電場陰極4052的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，實現電場耦合次數≤3，保證本電場發生單元的除塵效率更高。
321.本實施例中上述待處理物質可以是空氣中呈顆粒狀的粉塵。
322.實施例10
323.本實施例中電場發生單元可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統中的電場裝置，如圖2所示，包括用於發生電場的電場陽極4051和電場陰極4052，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接，所述電源為直流電源，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中電場陽極4051具有正電勢，電場陰極4052具有負電勢。
324.本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述電場陽極4051和電場陰極4052之間形成放電電場，該放電電場是一種靜電場。
325.本實施例中電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀，電場陰極4052呈棒狀，電場陰極 4052穿設在電場陽極4051中。
326.減少電場耦合的方法，包括如下步驟：選擇電場陽極4051的集塵面積與電場陰極4052 的放電面積的比為3065：1，電場陽極4051和電場陰極4052的極間距為249mm，電場陽極4051長度為2000mm，電場陰極4052長度為180mm，所述電場陽極4051包括流體通道，所述流體通道包括進口端與出口端，所述電場陰極4052置於所述流體通道中，所述電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸，電場陽極4051的進口端與電場陰極4052 的近進口端齊平，電場陽極4051的出口端與電場陰極4052的近出口端齊平，進而在電場陽極4051和電場陰極4052的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，實現電場耦合次數≤3，保證本電場發生單元的除塵效率更高。
327.本實施例中上述待處理物質可以是空氣中呈顆粒狀的粉塵。
328.實施例11
329.本實施例中電場發生單元可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系
統中的電場裝置，如圖2所示，包括用於發生電場的電場陽極4051和電場陰極4052，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接，所述電源為直流電源，所述電場陽極4051和電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中電場陽極4051具有正電勢，電場陰極4052具有負電勢。
330.本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述電場陽極4051和電場陰極4052之間形成放電電場，該放電電場是一種靜電場。
331.本實施例中電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀，電場陰極4052呈棒狀，電場陰極 4052穿設在電場陽極4051中。
332.減少電場耦合的方法，包括如下步驟：選擇電場陽極4051的集塵面積與電場陰極4052 的放電面積的比為1.338:1，電場陽極4051和電場陰極4052的極間距為5mm，電場陽極4051長度為2mm，電場陰極4052長度為10mm，所述電場陽極4051包括流體通道，所述流體通道包括進口端與出口端，所述電場陰極4052置於所述流體通道中，所述電場陰極 4052沿集塵極流體通道的方向延伸，電場陽極4051的進口端與電場陰極4052的近進口端齊平，電場陽極4051的出口端與電場陰極4052的近出口端齊平，進而在電場陽極4051 和電場陰極4052的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，實現電場耦合次數≤3，保證本電場發生單元的除塵效率更高。
333.本實施例中上述待處理物質可以是空氣中的顆粒物。
334.實施例12
335.本實施例中電場裝置可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統，該電場裝置的結構示意圖參見圖6。如圖6所示，所述電場裝置包括電場陰極5081和電場陽極 5082分別與直流電源的陰極和陽極電性連接，輔助電極5083與直流電源的陽極電性連接。本實施例中電場陰極5081具有負電勢，電場陽極5082和輔助電極5083均具有正電勢。
336.同時，如圖6所示，本實施例中輔助電極5083與電場陽極5082固接。在電場陽極5082 與直流電源的陽極電性連接後，也實現了輔助電極5083與直流電源的陽極電性連接，且輔助電極5083與電場陽極5082具有相同的正電勢。
337.如圖6所示，本實施例中輔助電極5083可沿前後方向延伸，即輔助電極5083的長度方向可與電場陽極5082的長度方向相同。
338.如圖6所示，本實施例中電場陽極5082呈管狀，電場陰極5081呈棒狀，電場陰極5081 穿設在電場陽極5082中。同時本實施例中上述輔助電極5083也呈管狀，輔助電極5083 與電場陽極5082構成陽極管5084。陽極管5084的前端與電場陰極5081齊平，陽極管5084 的後端向後超出了電場陰極5081的後端，該陽極管5084相比於電場陰極5081向後超出的部分為上述輔助電極5083。即本實施例中電場陽極5082和電場陰極5081的長度相同，電場陽極5082和電場陰極5081在前後方向上位置相對；輔助電極5083位於電場陽極5082 和電場陰極5081的後方。這樣，輔助電極5083與電場陰極5081之間形成輔助電場，該輔助電場給電場陽極5082和電場陰極5081之間帶負電荷的氧離子流施加向後的力。當含有待處理物質的氣體由前向後流入陽極管5084，帶負電荷的氧離子在向電場陽極5082且向後移動過程中將與待處理物質相結合，由於氧離子具有向後的移動速度，氧離子在與待處理物質相結合時，兩者間不會產生較強的碰撞，從而避免因較強碰撞而造成較大的能量消耗，使得氧離子易於與待處理物質相結合，並使得氣體中待處理物質的荷電效率更高，進而在電場陽極5082及
陽極管5084的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，保證本電場裝置的除塵效率更高。
339.另外，如圖6所示，本實施例中陽極管5084的後端與電場陰極5081的後端之間具有夾角α，且0
°
＜α≤125
°
、或45
°
≤α≤125
°
、或60
°
≤α≤100
°
、或α＝90
°
。
340.本實施例中電場陽極5082、輔助電極5083、及電場陰極5081構成除塵單元，且該除塵單元有多個，以利用多個除塵單元有效提高本電場裝置的除塵效率。
341.本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵。
342.本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述電場陰極5081和電場陽極5082之間形成放電電場，該放電電場是一種靜電場。在無上述輔助電極5083的情況下，電場陰極5081和電場陽極5082之間電場中離子流沿垂直於電極方向，且在兩電極間折返流動，並導致離子在電極間來回折返消耗。為此，本實施例利用輔助電極5083使電極相對位置錯開，形成電場陽極5082和電場陰極5081間相對不平衡，這個不平衡會使電場中離子流發生偏轉。本電場裝置利用輔助電極5083形成能使離子流具有方向性的電場。本電場裝置對順離子流方向進入電場的顆粒物的收集率比對逆離子流方向進入電場的顆粒物的收集率提高近一倍，從而提高電場積塵效率，減少電場電耗。另外，現有技術中集塵電場的除塵效率較低的主要原因也是粉塵進入電場方向與電場內離子流方向相反或垂直交叉，從而導致粉塵與離子流相互衝撞劇烈並產生較大能量消耗，同時也影響荷電效率，進而使現有技術中電場集塵效率下降，且能耗增加。
343.本實施例中電場裝置在用於收集氣體中的粉塵時，氣體及粉塵順離子流方向進入電場，粉塵荷電充分，電場消耗小；單極電場集塵效率會達到99.99％以上。當氣體及粉塵逆離子流方向進入電場，粉塵荷電不充分，電場電耗也會增加，集塵效率會在40％-75％。另外，本實施例中電場裝置形成的離子流有利於無動力風扇流體輸送、增氧、熱量交換等。
344.實施例13
345.本實施例中電場裝置可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統，包括電場陰極和電場陽極分別與直流電源的陰極和陽極電性連接，輔助電極與直流電源的陰極電性連接。本實施例中輔助電極和電場陰極均具有負電勢，電場陽極具有正電勢。
346.本實施例中輔助電極可與電場陰極固接。這樣，在實現電場陰極與直流電源的陰極電性連接後，也實現了輔助電極與直流電源的陰極電性連接。同時，本實施例中輔助電極沿前後方向延伸。
347.本實施例中電場陽極呈管狀，電場陰極呈棒狀，電場陰極穿設在電場陽極中。同時本實施例中上述輔助電極也棒狀，且輔助電極和電場陰極構成陰極棒。該陰極棒的前端向前超出電場陽極的前端，該陰極棒與電場陽極相比向前超出的部分為上述輔助電極。即本實施例中電場陽極和電場陰極的長度相同，電場陽極和電場陰極在前後方向上位置相對；輔助電極位於電場陽極和電場陰極的前方。這樣，輔助電極與電場陽極之間形成輔助電場，該輔助電場給電場陽極和電場陰極之間帶負電荷的氧離子流施加向後的力，使得電場陽極和電場陰極間帶負電荷的氧離子流具有向後的移動速度。當含有待處理物質的氣體由前向後流入管狀的電場陽極，帶負電荷的氧離子在向電場陽極且向後移動過程中將與待處理物質相結合，由於氧離子具有向後的移動速度，氧離子在與待處理物質相結合時，兩者間不會產生較強的碰撞，從而避免因較強碰撞而造成較大的能量消耗，使得氧離子易於與待處理物質相結合，並使得氣體中待處理物質的荷電效率更高，進而在電場陽極作用下，能將更多
的待處理物質收集起來，保證本電場裝置的除塵效率更高。
348.本實施例中電場陽極、輔助電極、及電場陰極構成除塵單元，且該除塵單元有多個，以利用多個除塵單元有效提高本電場裝置的除塵效率。
349.本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵。
350.實施例14
351.本實施例中電場裝置可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統，本實施例中電場裝置的結構示意圖參見圖7。如圖7所示，輔助電極5083沿左右方向延伸。本實施例中輔助電極5083的長度方向與電場陽極5082和電場陰極5081的長度方向不同。且輔助電極5083具體可與電場陽極5082相垂直。
352.本實施例中電場陰極5081和電場陽極5082分別與直流電源的陰極和陽極電性連接，輔助電極5083與直流電源的陽極電性連接。本實施例中電場陰極5081具有負電勢，電場陽極5082和輔助電極5083均具有正電勢。
353.如圖7所示，本實施例中電場陰極5081和電場陽極5082在前後方向上位置相對，輔助電極5083位於電場陽極5082和電場陰極5081的後方。這樣，輔助電極5083與電場陰極5081之間形成輔助電場，該輔助電場給電場陽極5082和電場陰極5081之間帶負電荷的氧離子流施加向後的力。當含有待處理物質的氣體由前向後流入電場陽極5082和電場陰極5081之間的電場，帶負電荷的氧離子在向電場陽極5082且向後移動過程中將與待處理物質相結合，由於氧離子具有向後的移動速度，氧離子在與待處理物質相結合時，兩者間不會產生較強的碰撞，從而避免因較強碰撞而造成較大的能量消耗，使得氧離子易於與待處理物質相結合，並使得氣體中待處理物質的荷電效率更高，進而在電場陽極5082的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，保證本電場裝置的除塵效率更高。
354.實施例15
355.本實施例中電場裝置可應用於本發明半導體製造潔淨室系統的電場除塵系統，本實施例中電場裝置的結構示意圖參見圖8。如圖8所示，輔助電極5083沿左右方向延伸。本實施例中輔助電極5083的長度方向與電場陽極5082和電場陰極5081的長度方向不同。且輔助電極5083具體可與電場陰極5081相垂直。
356.本實施例中電場陰極5081和電場陽極5082分別與直流電源的陰極和陽極電性連接，輔助電極5083與直流電源的陰極電性連接。本實施例中電場陰極5081和輔助電極5083 均具有負電勢，電場陽極5082具有正電勢。
357.如圖8所示，本實施例中電場陰極5081和電場陽極5082在前後方向上位置相對，輔助電極5083位於電場陽極5082和電場陰極5081的前方。這樣，輔助電極5083與電場陽極5082之間形成輔助電場，該輔助電場給電場陽極5082和電場陰極5081之間帶負電荷的氧離子流施加向後的力，使得電場陽極5082和電場陰極5081間帶負電荷的氧離子流具有向後的移動速度。當含有待處理物質的氣體由前向後流入電場陽極5082和電場陰極5081 之間的電場，帶負電荷的氧離子在向電場陽極5082且向後移動過程中將與待處理物質相結合，由於氧離子具有向後的移動速度，氧離子在與待處理物質相結合時，兩者間不會產生較強的碰撞，從而避免因較強碰撞而造成較大的能量消耗，使得氧離子易於與待處理物質相結合，並使得氣體中待處理物質的荷電效率更高，進而在電場陽極5082的作用下，能將更多的待處理物質收集起來，保證本電場裝置的除塵效率更高。
和電場陽極3082之間通入直流高壓，形成電離放電電暈電場。本實施例中前置電極3083 為密集分布的導體。當容易帶電的粉塵等顆粒物經過前置電極3083時，前置電極3083直接將電子給顆粒物，顆粒物帶電，隨後被異極的電場陽極3082吸附；同時未帶電的顆粒物經過電場陰極3081和電場陽極3082形成的電離區，電離區形成的電離氧會把電子荷電給顆粒物，這樣顆粒物繼續帶電，並被異極的電場陽極3082吸附。
367.本實施例中電場裝置能形成兩種及兩種以上的上電方式。比如，在氣體中氧氣充足情況下，可利用電場陰極3081和電場陽極3082之間形成的電離放電電暈電場，電離氧，來使氣體中的顆粒物荷電，再利用電場陽極3082收集顆粒物；而在氣體中氧氣含量過低、或無氧狀態、或顆粒物為導電塵霧等時，利用前置電極3083直接使氣體中的顆粒物上電，讓氣體中的顆粒物充分帶電後被電場陽極3082吸附。
368.實施例17
369.本實施例提供的電場除塵系統的結構示意圖參見圖10。如圖10所示，所述電場除塵系統包括電場裝置和除臭氧裝置206，所述電場裝置包括除塵電場陽極10141和除塵電場陰極10142，所述除臭氧裝置用於去除或減少所述電場裝置產生的臭氧，所述除臭氧裝置在電場裝置出口與空氣除塵系統出口之間。所述除塵電場陽極10141和所述除塵電場陰極 10142用於產生電離除塵電場。所述除臭氧裝置包括臭氧消解器，用於消解所述電場裝置產生的臭氧，所述臭氧消解器為紫外線臭氧消解器，圖中箭頭方向為進氣流動方向。
370.一種空氣除塵方法，包括以下步驟：所述空氣經空氣電離除塵，然後對空氣電離除塵產生的臭氧進行臭氧消解，所述臭氧消解為紫外線消解。
371.所述除臭氧裝置用於去除或減少所述電場裝置產生的臭氧，由於空氣中的氧氣參與電離，形成臭氧。
372.實施例18
373.本實施例提供一種用於半導體製造的潔淨室系統100，包括潔淨室101、電場除塵系統102；所述潔淨室101包括氣體入口；所述電場除塵系統102包括除塵系統入口、除塵系統出口、電場裝置1021；所述潔淨室的氣體入口與所述電場除塵系統的除塵系統出口連通。圖11是本實施例中潔淨室系統的結構示意圖。
374.所述電場除塵系統包括上述實施例1-17中的電場裝置任一個。空氣需先流經該電場裝置，以利用該電場裝置有效地將空氣中的粉塵等待處理物質清除掉，典型23nm顆粒去除效率為99.99％以上，保證空氣更加乾淨，以保證進入潔淨室的氣體滿足半導體製造環境的要求。
375.實施例19電離除塵系統及方法
376.本實施例中，所述電場除塵處理方法包括：使含塵空氣通過電場陽極和電場陰極產生的電離電場進行除塵處理。
377.本實施例中，所述電場除塵處理方法還包括：選擇所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比、所述電場陽極與所述電場陰極之間的極間距、所述電場陽極長度以及所述電場陰極長度使電離電場的耦合次數≤3。
378.本實施例中，所述電場除塵處理方法還包括：一種提供輔助電場的方法，包括：
379.在流道中產生電場，所述電場不與所述流道垂直；電場陽極的出口端與電場陰極近出口端之間具有夾角α，且α＝90
°
。
380.實驗條件及實驗結果如下：
381.本實施例中電場裝置採用實施例1提供的電場裝置。
382.將氣體輸送到電場裝置內進行電場除塵處理，控制氣體進入電場裝置的流速為6m/s，去除氣體中的顆粒物，最終由電場裝置的出口排出。在電場裝置的進口處、出口處分別檢測氣體中不同尺寸大小的固體顆粒物pn值，具體檢測粒徑為23nm、0.3μm、0.5μm、1.0 μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物pn值。經檢測，本實施例中氣體中即電場裝置進口處的氣體中粒徑為23nm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物pn值參見表1。
383.當開啟電場裝置直流電源，進行5.13kv和0.15ma電場條件下的脫除有機固體顆粒物實驗，當該條件下電場開啟60s後，除塵區出口氣體的pn即發生很明顯的下降，實驗數據參見表2。由表2可知，其中1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm這四種尺寸固體顆粒物的的脫除除效率均達到99.99％以上。
384.電場開啟300s時將電場裝置直流電源參數調整至7.07kv和0.79ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，當該條件下電場開啟60s後，實驗數據參見表3；由表3可知，0.5μm、 1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm這5種固體顆粒物在該電場條件下均達到100％的脫除效率。
385.電場開啟300s時將電場裝置直流電源參數調整至9.10kv和2.98ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，該電場條件下滿足對氣體中23nm顆粒物脫除效率99.99％以上的要求，該電場條件下電場裝置出口處氣體中各尺寸固體顆粒物pn值實驗數據參見表4。由表4 可知，該電場條件下，23nm、0.3μm和0.5μm的固體顆粒物脫除效率達到99.99％以上。
386.表1原始含塵氣體中pn數據
[0387][0388]
表2 5.13kv和0.15ma電場條件下淨化後pn數據
[0389]
[0390][0391]
表3 7.07kv和0.79ma電場條件下淨化後pn數據
[0392][0393]
表4 9.10kv和2.98ma電場條件下淨化後pn數據
[0394][0395]
實施例20電離除塵
[0396]
本實施例中，所述電場除塵處理方法包括：使含塵空氣通過電場陽極和電場陰極產生的電離電場進行除塵處理。本實施例採用實施例16的電場裝置，將含塵氣體輸送到電
場裝置內進行電場除塵處理，控制含塵氣體進入電場裝置的流速為6m/s，去除氣體中的顆粒物，最終由電場裝置的電場裝置出口排出。其他同實施例19。
[0397]
本實施例中原始含塵氣體中即電場裝置進口處的氣體中粒徑為23nm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物pn值參見表1。
[0398]
當開啟電場裝置直流電源，進行5.13kv和0.15ma電場條件下的脫除有機固體顆粒物實驗，實當該條件下電場開啟60s後，除塵區出口氣體的pn即發生很明顯的下降，驗數據參見表5，表5中數據均為取樣6次的平均值。由表5可知，尺寸0.3μm、0.5μm 1.0 μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0399]
進行300s時將電場裝置直流電源參數調整至7.07kv和0.79ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，當該條件下電場開啟60s後，實驗數據參見表6，表6中數據均為取樣6 次的平均值；由表10可知，尺寸0.3μm、0.5μm 1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0400]
進行600s將電場裝置直流電源參數調整至9.10kv和2.98ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，該電場條件下滿足對氣體中23nm顆粒物脫除效率要求，該電場條件下電場裝置出口處氣體中各尺寸固體顆粒物pn值實驗數據參見表7，表7中數據均為取樣6次的平均值。由表7可知，該電場條件下23nm、0.3μm和0.5μm的固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0401]
表5 5.13kv和0.15ma電場條件下淨化後pn數據
[0402][0403]
表6 7.07kv和0.79ma電場條件下淨化後pn數據
[0404][0405]
表7 9.10kv和2.98ma電場條件下淨化後pn數據
[0406][0407]
實施例21電離除塵
[0408]
本實施例中，所述電場除塵處理方法包括：使含塵空氣通過電場陽極和電場陰極產生的電離電場進行除塵處理；還包括：選擇所述電場陽極的積塵面積與所述電場陰極的放電面積的比使電離電場的耦合次數≤3。
[0409]
本實施例採用實施例8提供的電場裝置，將含塵氣體輸送到電場裝置內進行電場除塵處理，控制含塵氣體進入電場裝置的流速為6m/s，去除氣體中的顆粒物，最終由電場裝置的電場裝置出口排出。
[0410]
在電場裝置的進口處、出口處分別檢測氣體中不同尺寸大小的固體顆粒物pn值，具體檢測粒徑為23nm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物pn 值。本實施例中原始含塵氣體中即電場裝置進口處的氣體中粒徑為23nm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物pn值參見表1。
[0411]
當開啟電場裝置直流電源，進行5.13kv和0.15ma電場條件下的脫除有機固體顆粒物實驗，當該條件下電場開啟60s後，除塵區出口氣體的pn即發生很明顯的下降，實驗數據參見表8，表8中數據均為取樣6次的平均值。由表8可知，尺寸0.3μm、0.5μm 1.0 μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0412]
進行300s時將電場裝置直流電源參數調整至7.07kv和0.79ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，實驗數據參見表9，表9中數據均為取樣6次的平均值；當該條件下電場開啟60s後，由表9可知，尺寸0.3μm、0.5μm 1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0413]
進行600s進將電場裝置直流電源參數調整至9.10kv和2.98ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，該電場條件下滿足對氣體中23nm顆粒物脫除效率要求，該電場條件下電場裝置出口處氣體中各尺寸固體顆粒物pn值實驗數據參見表10，表10中數據均為取樣 6次的平均值。由表10可知，該電場條件下23nm、0.3μm和0.5μm的固體顆粒物脫除效率達到99.99％以上。
[0414]
表8 5.13kv和0.15ma電場條件下淨化後pn數據
[0415][0416]
表9 7.07kv和0.79ma電場條件下淨化後pn數據
[0417][0418]
表10 15 9.10kv和2.98ma電場條件下淨化後pn數據
[0419][0420]
實施例22電離除塵
[0421]
本實施例中，所述電場除塵處理方法包括：使含塵空氣通過電場陽極和電場陰極產生的電離電場進行除塵處理；還包括：選擇所述電場陽極長度使電離電場的耦合次數≤3。
[0422]
本實施例採用實施例9提供的電場裝置，將含塵氣體輸送到電場裝置內進行電場除塵處理，控制含塵氣體進入電場裝置的流速為6m/s，去除氣體中的顆粒物，最終由電場裝置的電場裝置出口排出。
[0423]
本實施例中原始含塵氣體中即電場裝置進口處的氣體中粒徑為23nm、0.3μm、0.5μm、 1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物pn值參見表1。
[0424]
開啟電場裝置直流電源，進行5.13kv和0.15ma電場條件下的脫除有機固體顆粒物實驗，實驗數據參見表11，表11中數據均為取樣6次的平均值。當該條件下電場開啟60 s後，除塵區出口氣體的pn即發生很明顯的下降，由表11可知，尺寸0.5μm 1.0μm、 3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0425]
進行300s時將電場裝置直流電源參數調整至7.07kv和0.79ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，當該條件下電場開啟60s後，實驗數據參見表12，表12中數據均為取樣 6次的平均值；由表12可知，尺寸23nm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10 μm固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0426]
進行600s將電場裝置直流電源參數調整至9.10kv和2.98ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，實驗數據參見表13，表13中數據均為取樣6次的平均值。該電場條件下23nm、 0.3μm和0.5μm的固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0427]
本實施例中，7.07kv和0.79ma電場條件、9.10kv和2.98ma電場條件可滿足對氣體中23nm顆粒物脫除效率99.99以上的要求。
[0428]
表11 5.13kv和0.15ma電場條件下淨化後pn數據
[0429][0430]
表12 7.07kv和0.79ma電場條件下淨化後pn數據
[0431][0432]
表13 9.10kv和2.98ma電場條件下淨化後pn數據
[0433][0434]
實施例23電離除塵
[0435]
本實施例中，所述電場除塵處理方法包括：使含塵空氣通過電場陽極和電場陰極產生的電離電場進行除塵處理；還包括：選擇所述電場陰極長度使電離電場的耦合次數≤3。
[0436]
本實施例採用實施例10提供的電場裝置，將含塵氣體輸送到電場裝置內進行電場除塵處理，控制含塵氣體進入電場裝置的流速為6m/s，去除氣體中的顆粒物，最終由電場裝置的電場裝置出口排出。
[0437]
在電場裝置的進口處、出口處分別檢測氣體中不同尺寸大小的固體顆粒物pn值，具體檢測粒徑為23nm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物pn 值。本實施例中原始含塵氣體中即電場裝置進口處的氣體中粒徑為23nm、0.3μm、0.5μm、 1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物pn值參見表1。
[0438]
開啟電場裝置直流電源，進行5.13kv和0.15ma電場條件下的脫除有機固體顆粒物實驗，當該條件下電場開啟60s後，除塵區出口氣體的pn即發生很明顯的下降，實驗數據參見表14，表14中數據均為取樣6次的平均值。由表14可知，尺寸1.0μm、3.0μm、 5.0μm、10μm固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0439]
進行300s時將電場裝置直流電源參數調整至7.07kv和0.79ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，當該條件下電場開啟60s後，實驗數據參見表15，表15中數據均為取樣 6次的
平均值；由表15可知，尺寸0.5μm 1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0440]
進行600s將電場裝置直流電源參數調整至9.10kv和2.98ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，實驗數據參見表16，表16中數據均為取樣6次的平均值。該電場條件下23nm、 0.3μm和0.5μm的固體顆粒物脫除效率均為99.99％。
[0441]
本實施例中，9.10kv和2.98ma電場條件可滿足對氣體中23nm顆粒物脫除效率99.99 以上的要求。
[0442]
表14 5.13kv和0.15ma電場條件下淨化後pn數據
[0443][0444]
表15 7.07kv和0.79ma電場條件下淨化後pn數據
[0445][0446]
表16 9.10kv和2.98ma電場條件下淨化後pn數據
[0447][0448]
實施例24電離除塵
[0449]
本實施例中，所述電場除塵處理方法包括：使含塵空氣通過電場陽極和電場陰極產生的電離電場進行除塵處理；還包括：選擇所述電場陽極與所述電場陰極之間的極間距使電離電場的耦合次數≤3。
[0450]
本實施例採用實施例11提供的電場裝置，將含塵氣體輸送到電場裝置內進行電場除塵處理，控制含塵氣體進入電場裝置的流速為6m/s，去除氣體中的顆粒物，最終由電場裝置的電場裝置出口排出。
[0451]
本實施例採用實施例11的電場裝置。
[0452]
將含塵氣體輸送到電場裝置內進行電場除塵處理，控制含塵氣體進入電場裝置的
流速為6m/s，去除氣體中的顆粒物，最終由電場裝置的電場裝置出口排出。在電場裝置的進口處、出口處分別檢測氣體中不同尺寸大小的固體顆粒物pn值，具體檢測粒徑為23nm、 0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物pn值。本實施例中原始含塵氣體中即電場裝置進口處的氣體中粒徑為23nm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0 μm、10μm固體顆粒物pn值參見表1。
[0453]
開啟電場裝置直流電源，進行5.13kv和0.15ma電場條件下的脫除有機固體顆粒物實驗，當該條件下電場開啟60s後，除塵區出口氣體的pn即發生很明顯的下降，實驗數據參見表17，表17中數據均為取樣6次的平均值。由表17可知，尺寸0.5μm、1.0μm、 3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0454]
1017s時將電場裝置直流電源參數調整至7.07kv和0.79ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，當該條件下電場開啟60s後，實驗數據參見表18，表18中數據均為取樣6 次的平均值；由表18可知，尺寸23nm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm 固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0455]
1317s進將電場裝置直流電源參數調整至9.10kv和2.98ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，實驗數據參見表19，表19中數據均為取樣6次的平均值。該電場條件下23nm、 0.3μm和0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm的固體顆粒物脫除效率達到99.99％以上。
[0456]
本實施例中，7.07kv和0.79ma電場條件、9.10kv和2.98ma電場條件可滿足對氣體中23nm顆粒物脫除效率在99.99％以上的要求。
[0457]
表17 5.13kv和0.15ma電場條件下淨化後pn數據
[0458][0459]
表18 7.07kv和0.79ma電場條件下淨化後pn數據
[0460][0461]
表19 9.10kv和2.98ma電場條件下淨化後pn數據
[0462][0463]
實施例25電離除塵
[0464]
本實施例中，所述電場除塵處理方法包括：使含塵空氣通過電場陽極和電場陰極產生的電離電場進行除塵處理；還包括一種提供輔助電場的方法。
[0465]
本實施例採用實施例12的電場裝置。
[0466]
將含塵氣體輸送到電場裝置內進行電場除塵處理，控制含塵氣體進入電場裝置的流速為6m/s，去除氣體中的顆粒物，最終由電場裝置的電場裝置出口排出。本實施例中原始含塵氣體中即電場裝置進口處的氣體中粒徑為23nm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、 5.0μm、10μm固體顆粒物pn值參見表1。
[0467]
開啟電場裝置直流電源，進行5.13kv和0.15ma電場條件下的脫除有機固體顆粒物實驗，當該條件下電場開啟60s後，除塵區出口氣體的pn即發生很明顯的下降，實驗數據參見表20，表20中數據均為取樣6次的平均值。
[0468]
進行300s時將電場裝置直流電源參數調整至7.07kv和0.79ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，當該條件下電場開啟60s後，實驗數據參見表21，表21中數據均為取樣 6次的平均值；由表21可知，尺寸0.5μm 1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固體顆粒物脫除效率均達到99.99％以上。
[0469]
進行600s將電場裝置直流電源參數調整至9.10kv和2.98ma，進行脫除有機固體顆粒物實驗，實驗數據參見表22，表22中數據均為取樣6次的平均值。
[0470]
本實施例中，9.10kv和2.98ma電場條件可滿足對氣體中23nm顆粒物脫除效率在 99.99％以上的要求。
[0471]
表20 5.13kv和0.15ma電場條件下淨化後pn數據
[0472][0473]
表21 7.07kv和0.79ma電場條件下淨化後pn數據
[0474][0475]
表22 9.10kv和2.98ma電場條件下淨化後pn數據
[0476][0477]
實施例26
[0478]
本實施例提供一種半導體製造方法，包括如下步驟：
[0479]
a：空氣除塵：空氣進入電場除塵系統通過電場陽極和電場陰極產生的電離電場，去除氣體中的顆粒物；本實施例中電場除塵系統包括實施例1-17中的電場裝置；
[0480]
經電場除塵後的淨化氣體進入潔淨室，為潔淨室內的半導體製造提供淨化氣體。
[0481]
在潔淨室內，進行如下操作：
[0482]
s1，採用c vd(chemical vapor deposition，化學氣相沉積)或pvd(physical vapordeposition，物理氣相沉積)工藝形成在襯底上形成薄膜。
[0483]
s2，在所述薄膜上形成溝道，所述溝道暴露出所述襯底表面。
[0484]
所述溝槽形成包括如下步驟：
[0485]
在所述薄膜表面塗覆光刻膠；
[0486]
通過掩模板對所述光刻膠進行曝光；
[0487]
對所述光刻膠進行顯影並清洗去除部分光刻膠，暴露出部分薄膜表面；
[0488]
對暴露出的薄膜進行刻蝕，暴露出部分襯底表面，形成溝道。
[0489]
s3，對所述溝道暴露出的襯底進行離子滲入，形成具有電子特性的特定結構。
[0490]
本實施例中，所述光刻膠可以為正膠或反膠。
[0491]
本實施例中，s1步驟中，所述襯底的材質可以為矽、鍺、鍺矽、碳化矽、砷化鎵、砷化銦或磷化銦。
[0492]
本實施例中，s1步驟中，所述薄膜的主要成分為氮化矽、氧化矽、碳化矽、多晶矽中的一種或兩者以上任意組合。
[0493]
本實施例中，s2步驟中，所述刻蝕可以為幹法刻蝕或溼法刻蝕。
[0494]
本實施例中，s3步驟中，所述離子滲入為擴散或離子注入。
[0495]
本實施例中，s3步驟中，所述電子特性為pn結。
[0496]
綜上所述，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0497]
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟
悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。